第二章第二节化学能与电能
第一课时教学设计
【设计理念】
以学生为中心，以科学探究为主线，采用“捕捉灵感→探究创新→实验论证→分析归纳”的研究型教学模式，注重新知识、新理论的产生和形成过程，引导学生从学习、生活的实践，走进科学研究的殿堂，培养学生的创新思维和创造力。
【教材分析】
“原电池”是高中化学学科体系的核心知识之一，它的教学是氧化还原反应理论的延伸与应用，也是后续电化学知识的基础。原电池的教学时体现学科交叉，科学理论联系实际，培养学生思维能力和探究能力的好素材。笔者将原电池部分单独抽离出来，作为电化学知识的前沿课，以主题形式进行教学设计。
【教学对象分析】
生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。同时，学生也已具备一定的实验操作技能和合作、交流、表达能力，能对实验现象及结果作出初步分析、推理、归纳的能力。
【教学目标】
知识与技能
(1)掌握原电池的构成条件，理解原电池的工作原理。
(2)能正确判断原电池的正负极，正确书写电极反应式、电池反应式。
2过程和方法
通过“创新型探究教学”的学习，体验科学探究的方法，激发科学探究兴趣。培养科学态度和创新思维能力。
3情感态度和价值观
(1)通过对我国电力状况的探讨和火力发电利弊分析使学生树立能源观、环保观和社会使命感。
(2)在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦，增强学生对学习的反思和自我评价能力。
【教学重点和难点】
教学重点：初步认识原电池的原理、构成和实质。
教学难点：通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
【教学方法和手段】
教学方法：实验探究和理论分析相结合教学手段：多媒体教学，学生分组实验与教师演示实验相结合。
【教学模式】
采用捕捉灵感→探究创新→实验论证→分析归纳的“创新型探究教学”模式。
【教学过程】
教学程序
教师活动
学生活动
设计意图
［引
入］
［投
影］
［提
问］
［设
问］
一
创设问题情景，引导学生建立新思路
（一）创设问题情景
多媒体展示几则材料：
(1)美国2005年最大的灾难——全国大面积停电，说明电能的重要性。
(2)今年迎峰度夏期间全国电力供应预计不足，我国电力供应未缓解反而更紧张。
(3)我国2001年我国发电总量构成图
(4)火力发电的流程图，引导学生分析火力发电的原理、利与弊。
（二）建立新思路，提出新的研究任务。
能否将化学能直接转化为电能？在研究氧化还原反应（如锌与稀硫酸）中我们是否有所发现？
(1)观看美国2005年最大的灾难——全国大面积停电
(2)观看今年迎峰度夏期间全国电力供应预计不足
(3)观看我国2001年我国发电总量构成图
(4)观看火力发电的流程图。
总结：火力发电的优点：我国煤炭资源丰富，廉价方便电能清洁安全，又快捷方便。缺点：污染环境能量转化效率低
(1)明确电力在当今社会的应用和作用。
(2)通过分析火力发电的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”的新思维模式的转换，同时形成高效利用燃料，不浪费能源，积极开发高效清洁燃料的意识。
［引
导］
［追
问］
［追
问］
［追
问］
［追
问］
［演
示］
[板
书]
［投
影］
［讲
述］
［投
影］
二
组织学生观察与思考，并加以验证
（一）组织学生观察与思考
(1)写出锌与稀硫酸氧化还原反应分析式
(2)用单线桥表示电子转移的方向和数目
(3)请同学们注意观察，并描述电子转移的情况，注意发挥灵感，捕捉创新思维的火花。
(4)假若把箭号当成导线，接入灯泡会怎样？
(5)怎样设计实验装置？
（二）创新探究的验证，抽象出原电池的概念
[实验2-4]即按照上面的设计安装实验
一.原电池
1.概念
2.工作原理
多媒体播放原电池工作原理动画模拟
同学们，我们发明了原电池！可惜我们领不到专利，200多年前意大利物理学家伏打首次发明了伏打电池。
多媒体介绍伏打，展示伏打电池
（一）2e-
(2)Zn
+
2H+==Zn2+
+
H2↑
(3)电子由Zn流向H+，（灵感）有电流产生。
(4)灯泡应该发亮，化学能转化为电能。
(5)把箭号换成导线，锌片→接导线→接入灯泡→接导线→插入稀硫酸（H+）溶液。
（二）结论：灯泡发亮
观看原电池工作原理动画
观看伏打简介，伏打电池。
源于平凡的生活、学习，伟大的创新在于灵感捕捉。激励学生勇于探索，为学生及年轻教师创新之路提供成功范例。
用实验事实验证设想的正确性、可行性，获得成就感。
使学生从微观角度理解原电池的工作原理。
了解科学家，学做科学家。让学生了解科学研究的严谨与艰辛，激发科学探索兴趣。
［探
究］
［提
问］
［总
结］
[板
书]
［引
导］
［板
书］
三
组织学生实验探究，得出原电池的构成条件
（一）组织学生实验探究
(1)番茄汁呈酸性。在番茄上插小刀、铅笔、牙签、2个铜丝，任选其中的两种做电极，能构成多少个原电池？
(2)把番茄上的上述五样物品拔下，用小刀对半切开番茄，一个插上小刀，一个插上铅笔，能否构成原电池？
(3)盐水瓶系列实验：
①锌片和铜片先插在硫酸铜溶液中，能否构成原电池？
②将锌片和铜片向上提升至苯中，能否构成原电池？
（二）得出原电池的构成条件
(1)通过以上实验探究，说明化学电池由几部分构成，它的构成条件是什么？
(2)引导学生归纳总结原电池的构成条件以及化学电池的反应本质。
3.工作条件
原电池就是这样一种装置，它把一个氧化还原反应分拆成两部分，使之分别在两个电极上进行，从而在导线中产生电流，实现化学能向电能的转变。
4.工作实质
做实验，观察、讨论、记录实验现象。
（一）讨论与交流：
(1)如何选择装置的正负极？
(2)如何判定装置的正负极以及电极上的反应？
(3)如何选择装置的电解质溶液？
(4)此装置的实质是什么？
（二）(1)学习小组之间进行讨论、交流有关原电池的各种观点。
(2)归纳出原电池的构成条件，化学电池的工作实质。
(3)聆听
理解
记忆原电池相关概念
特点
本质
所有实验用品都取自生活中，既实现了实验的绿色化，又能将化学与生活更为密切的联系起来，使学生感觉到化学并不只是高考的武器，也是服务于人类的朋友。
培养学生动手实验、从实验现象抽象出现象的本质的能力，从而理解原电池的概念。
引导学生对原电池从感性认识上升到理性认识。
［练
习］
三道随堂检测练习
学生讨论交流，并解答
进行有针对性的训练，学以致用。
［小
结］
要求学生分组讨论后进行总结。
(1)掌握了原电池的构成条件，理解原电池的工作原理。
(2)能正确判断原电池的正负极，正确书写电极反应式、电池反应式。
(3)体验了科学探究的方法，在自主探究、合作交流中感受学习快乐和成功喜悦。
整理课堂内容，培养学生归纳、总结的能力，训练其表达交流能力。
这节课学会了科学探究的程序，其实学习时往往知识的本身并不重要，真正重要的是探索知识的整个过程。
［作
业］
(1).回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。
(2).资料书21页、22页（除了2.6.15题）
(3).学生进行自评和互评。
(1)完成动手训练和形成性训练。
(2)自评和互评。
全面促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的提升。
［反
思］
板书设计:
第二节
化学能与电能
一、原电池
1.概念：将化学能转化为电能的装置叫原电池
2.工作原理
锌负极：（-）Zn-2e-=Zn2+
（氧化反应）
铜正极：（+）2H++2e-=H2↑（还原反应）
电池总反应式：Zn
+
2H+==Zn2+
+
H2↑
电子流动方向：锌→导线→铜
电流方向：铜→导线→锌
3.工作条件
两极一液一连线
4.工作实质
自发进行的氧化还原反应
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